题目内容

4.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器A和B(SA>SB),容器足够高不考虑倒入液体后溢出的情况),分别盛有甲,乙两种液体,且ρ甲>ρ乙.现在进行下列操作,使两容器中液体的质量相等(m甲′=m乙′).
思考:要让后来的质量相等,那么,原来液体的质量相等吗?
我们求一求看:∵m=ρ∨,ρ已知,ρ甲>ρ乙,
∨呢?∨=Sh,SA>SB,h甲=h乙;
∴∨甲>∨乙.
原来液体的质量m甲>m乙.
(1)若在A容器中倒入甲液体,B容器中倒入乙液体,
则倒入的液体的质量△m甲<△m乙;
倒入的液体的体积△V甲<△V乙;
倒入的液体的高度△h甲<△h乙;
(2)若在A容器中抽出甲液体,B容器中抽出乙液体,
则抽出的液体的质量△m甲′>△m乙′;
抽出的液体的体积△V甲′>△V乙′‘
抽出的液体的高度△h甲′<△h乙′.
(均选填“>”、“<”或“=”下同).不确定的填“可能”,但请尽量确定.一种方法不确定,就换另一种.

分析 (1)根据已知条件,利用V=Sh和ρ=$\frac{m}{V}$,结合图示分析解答;
(2)若在A容器中抽出甲液体,B容器中抽出乙液体,使两容器中液体的质量相等,抽出的液体的体积和抽出的液体的高度不好分析,只能通过图示得出A的底面积为B的底面积的2倍,两容器内液面等高,可知V甲=2V乙,继而得出ρ甲>2ρ乙才可判断比较.

解答 解:由题知,ρ甲>ρ乙,SA>SB,h甲=h乙,
根据V=Sh可知,∨甲>∨乙.
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知,原来液体的质量m甲>m乙.
(1)若在A容器中倒入甲液体,B容器中倒入乙液体,使两容器中液体的质量相等(m甲′=m乙′),容器足够高不考虑倒入液体后溢出的情况,
则倒入的液体的质量△m甲<△m乙;
ρ甲>ρ乙,
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知,倒入的液体的体积△V甲<△V乙;
SA>SB,
根据V=Sh可知,倒入的液体的高度△h甲<△h乙;
(2)若在A容器中抽出甲液体,B容器中抽出乙液体,使两容器中液体的质量相等(m甲′=m乙′),
则抽出的液体的质量△m甲′>△m乙′;
由图可知,A的底面积为B的底面积的2倍,两容器内液面等高,可知V甲=2V乙,
原来液体的质量m甲>m乙,
故ρ甲>2ρ乙,
根据ρ=$\frac{m}{V}$可知,抽出的液体的质量△m甲′>2△m乙′,
则抽出的液体的体积△V甲′>△V乙′;
抽出的液体的高度△h甲′<△h乙′.
故答案为:>;>;=;>;>;(1)<;<;<;(2)>;>;<.

点评 此题考查密度公式的应用,难点在(2),通过图示得出A的底面积为B的底面积的2倍,进而得出体积和密度关系是解答此题的关键所在.

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